2.2.3 Расчет ведущего звена.

Вычерчиваем 2 зубчатых колеса в зацеплении и расставляем действующие реакции (рис 2.8).

Составим ,

-F_у(h_Fу*_l)+ R₂₁(h_R21*_l)=0, где

F_у – сила приложенная в точке контакта 2 зубчатых колес и направленная по линии зацепления;

h _ij- плечи соответствующих сил в миллиметрах с чертежа.

R₂₁ – реакция действия звена 2 на звено 1

R ₁₂ = -R₂₁ , R₁₂ = R₂₁ =44747,5 Н.

Подставляя наши значения, получаем: F_у=48375,6 Н.

Определим момент: М_у = F_у(h_Fу*_l)=48375,6(37*0,002)=3579,7 Нм

2.2.4 Рычаг Жуковского

Требуется определить силу F’_y и М’_у. После этого вычислим погрешность проделанных вычислений по рабочему положению.

Изображаем план скорости для данного положения повёрнутой на 90^˚_. Наносим на него все действующие силы, а моменты заменяем на пары сил, например: M_u3 на F’_и3 и F”_и3 (рис.2.9).

F’_и2 = F’’_и2= M_u2 / l_АВ=97,4Н,

F’_и3 = F’’_и3= M_u3 / l_О3В=54,5 Н,

F’_и4 = F’’_и4= M_u4 / l_СB=64,2 Н.

Рис. 2.9 Рычаг Жуковского.

Определяем реакцию F’_y исходя из уравнения :

Раскроем эту формулу

г де h_ij- плечи соответствующих сил в миллиметрах с чертежа.

Выражаем отсюда требуемую реакцию:

F ’_y = (F_u3” (h_Fu3’’) +F_u3(h_Fu3)- F_u3’(h_Fu3’) –G₃(h_G3)+ F_u4’’(h_Fu4’’) + F_u4(h_Fu4) -G₄(h_G4)+ F_u5’’(h_Fu5’’) + F_u5’(h_Fu5’) - F_u5(h_Fu5) – G₅(h_G5) + P_пс(h_Pпс) –

F_u6(h_Fu6)/ (h_F’y);

Подставляем наши значения, получим:

F’_y =8717.776 H ;

Определим момент М_у’ , по следующей формуле:

Подставляем наши значения, получим:

М’_у =3078.96 Нм

Вычисляем погрешность по следующей формуле, причём если погрешность не превышает 5%, то вычисления проведены верно.

Подставим данные полученные ранее:

 = ((3078.96-3157.836)/ 3078,96)*100% =2.56%  5%

Погрешность находится в допустимых пределах, следовательно, работа проведена верно.

2.3 Холостой ход.

2.3.1 Расчёт структурной группы 5-6.

Построим план сил для структурной группы 5-6 и рассчитаем реакцию действия звена 4 на звено 5.

Изображаем структурную группу 5-6 и наносим на неё все действующие силы. (рис.2.10)

Рис. 2.10 Структурная группа 5-6.

EMBED PBrush

Рис. 2.11 План сил для структурной группы 5-6.

Перед построением плана сил необходимо вычислить значения сил F_и5, F_и6; значение момента М_u5.

Значения сил F_u6, F_u5 и значение момента М_u5 вычисляются по формулам:

где m_i – масса i^-ого звена;

W_Si – ускорение центра масс i^-ого звена;

I_Si – момент инерции центра масс i^-ого звена;

_i = W_i^/l_i - угловое ускорение i^-ого звена(l_i – истинная длина звена в метрах).

Знаки минус показывают, что F_ui и W_Si, M_ui и _i направлены в противоположные стороны.

Момент инерции центра масс вычисляется по формуле:

Данные заносим в таблицу 2.3.

Реакция R₀₆ определяется по формуле суммы моментов всех действующих сил относительно полюса В.

Раскроем эту формулу:

R _06*(h_R06*_l) -F_и6*(h_Fи6*_l) +M_и5-G_6*(h_G6*_l) -G_5*(h_G5*_l)- P_и5*(h_Pи5*_l) =0,

г де h_ij- плечи соответствующих сил в миллиметрах с чертежа.

Выражаем отсюда требуемую реакцию:

R₀₆ =(F_и6*(h_Fи6*_l) -M_и5+G_6*(h_G6*_l) +G_5*(h_G5*_l)+ P_и5*(h_Pи5*_l))/h_R06*_l

Подставляем значения, получим:

R₀₆ = 1525,85 H ;

Значение запишем в таблицу 2.3

Теперь вычислим масштаб построения плана сил:

где Р_max – максимальное значение силы;

Р – произвольное максимальное

значение этой силы на чертеже.

Таблица 2.3: Истинные и чертежные значения сил и моментов.

	Значения	Чертежные, мм
Fu3, Н	1095,315	13,7
Fu4, Н	460,7	0
Fu5, Н	1601,73	35
Fu6, Н	0	0
IS3, кгм2	7,47	----
IS4 , кгм2	1,23	----
IS5 , кгм2	18,52	----
Mu3, Нм	29,133	----
Mu4, Нм	16,728	----
Mu5, Нм	70	----
G3, Н	5223,4	65,3
G4, Н	2866,5	35,8
G5, Н	7070,7	141,5
R06, Н	1525,85	30,5
R45, Н	5650	113
R04, Н	1241,5	15,5
R23, Н	2095,12	26

Подставим наши данные: _р =G₅ /G₅=7070.7/141.5 = 50 Н/мм

В соответствии с выбранным масштабом все силы на чертеже для первой структурной группы будут характеризоваться векторами с длинами взятыми из таблицы 2.3.

План сил строится исходя из следующего уравнения:

G₅+ R₀₆+F_u6+G₆+F_u5+ R₄₅=0

Построение:

1 . Выберем полюс Р из которого проводим параллельно линии действия силы G₅ линию , на ней откладываем вектор G₅ в соответствии с выбранным масштабом (рис 2.11).

2 . Из конца вектора G₅ параллельно линии действия силы R₀₆ откладываем вектор R₀₆ в соответствии с выбранным масштабом ;

3 . Так как F_u6=G₆=0 по этому из конца вектора R₀₆ в соответствии с выбранным масштабом строим вектор F_и5 ;

4. Вектор соединяющий конец вектора F_и5 и полюс Р , есть вектор характеризующий силу R₄₅;

Построение закончено.